孔隙网络模型预测饱和颗粒材料中流体流动与曳力的能力
流体动力学
2022-01-11 v1 软凝聚态物质
摘要
针对一系列线性级配与双峰样品，将孔隙网络模型（PNM）得到的局部流场与渗流诱发曳力与浸没边界法（IBM）模拟进行比较。PNM 采用加权 Delaunay 剖分（DT）生成，并辅以考虑四面体 Delaunay 单元合并的改进 Delaunay 剖分（MDT）。所有线性级配与双峰样品中的局部压力场均被非常精确地捕捉。局部通量（流率）表现出更大离散性，但基于 MDT 的 PNM 明显与 IBM 具有更好的相关性。PNM 与 IBM 得到的网络最短路径高度相似，表明 PNM 捕捉到了优势流通道。此外，通过将 PNM 叠加在流线轮廓上，证明局部压降与孔隙收缩处重合。通过将 PNM 计算的曳力与有序球阵列的解析解比较，对该曳力进行了严格验证。随后将该方法应用于所有线性级配与双峰样品，并将计算力与 IBM 数据比较。线性级配样品能以合理精度计算曳力，而双峰样品表现出略大的离散性。
引用
@article{arxiv.2201.02925,
title = {Ability of a pore network model to predict fluid flow and drag in saturated granular materials},
author = {Adnan Sufian and Chris Knight and Catherine O'Sullivan and Berend van Wachem and Daniele Dini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.02925},
year = {2022}
}
备注
37 pages, 28 figures. Article published in Computers and Geotechnics (see https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2019.02.007)